[發明專利]非線性補償的基準電壓源電路

有效

• 申請號: 201610485380.1
• 申請日: 2016-06-28
• 公開（公告）號: CN105892554B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 邵博聞
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: G05F3/28
• 分類號: G05F3/28
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司31211
• 代理人: 丁紀鐵

技術領域

本發明涉及半導體集成電路領域，特別是涉及一種非線性補償的基準電壓源電路。

背景技術

基準電壓源電路在集成電路中被廣泛應用，其一般設置有補償電路。傳統的補償電路所費電阻面積較大。如圖1所示，為一種現有的基準電壓源電路補償電路圖，包括四個鏡像電流支路，分別由MOS管M₁、M₂、M₃和M₄組成，輸出電流分別為I₁、I₂、I₃和I₄；三個雙極型晶體管Q₁、Q₂和Q₃，且Q₁和Q₂呈二極管連接結構；六個電阻R₀、R₁、R₂、R₃₁’、R₃₂’和R₄；一個運算放大器(OPA)。其中Q₁和Q₃分別連接在第一鏡像電路支路的輸出節點與地之間和第三鏡像電路支路的輸出節點與地之間，Q₂通過電阻R₀和第二鏡像電路支路的輸出節點相連，R₁、R₂和R₄分別連接在第一鏡像電路支路的輸出節點與地之間、第二鏡像電路支路的輸出節點與地之間和第四鏡像電路支路的輸出節點與地之間，第四鏡像電路支路的輸出節點作為基準電壓的輸出端OUT，第一、二鏡像電流的輸出節點分別連接運算放大器(OPA)的兩個輸入端，且R₃₁’連接在第一鏡像電路支路的輸出節點與第三鏡像電路支路的輸出節點之間，R₃₂’連接在第二鏡像電路支路的輸出節點與第三鏡像電路支路的輸出節點之間。由此，通過R₃₁’、R₃₂’、M₃和Q₃組成該基準電壓源電路的補償電路，其中，流過Q₁和Q₂的是與溫度成正比的電流I_DVBE，流過Q₃的是與溫度無關的電流I₃＝I_DVBE+I_VBE，在不同的溫度系數下VBE的曲率不同，R₃₁’和R₃₂’上形成電壓差、產生非線性補償電流I_NL，則I₄＝I₂＝I_DVBE+I_VBE+I_NL，但該補償電路的缺點在于補償電阻較大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于，提供一種電阻使用少、面積省的非線性補償的基準電壓源電路。

為解決上述技術問題，本發明提供的非線性補償的基準電壓源電路包括：四個鏡像電流支路、三個雙極型晶體管、一個運算放大器和多個電阻。

所述四個鏡像電流支路包括第一鏡像電流支路、第二鏡像電流支路、第三鏡像電流支路和第四鏡像電流支路，所述第四鏡像電流支路的輸出節點作為基準電壓的輸出端；

所述三個雙極型晶體管包括第一雙極型晶體管、第二雙極型晶體管和第三雙極型晶體管，所述三個雙極型晶體管的類型相同，所述三個雙極型晶體管的基極均和集電極連接在一起呈三個二極管結構，所述第二雙極型晶體管的發射極面積為所述第一雙極型晶體管的發射面積的N倍且N大于1；所述第一雙極型晶體管連接在所述第一鏡像電流支路的輸出節點和地之間，所述第三雙極型晶體管連接在所述第三鏡像電流支路的輸出節點和地之間；

所述運算放大器具有正相輸入端、反相輸入端和一個輸出端，所述運算放大器的正相輸入端和反相輸入端分別連接第二鏡像電流支路的輸出節點和第一鏡像電流支路的輸出節點，所述運算放大器的輸出端控制所述四個鏡像電流支路的大小；

所述多個電阻，包括：第一電阻，所述第一電阻的兩端分別連接所述第二鏡像電流支路的輸出節點和第二極型晶體管，所述第二雙極型晶體管連接在所述第一電阻和地之間；第二電阻，所述第二電阻連接在第一鏡像電流支路的輸出節點和地之間；第三電阻，所述第三電阻連接在第二鏡像電流支路的輸出節點和地之間；第四電阻，所述第四電阻連接在第四鏡像電流支路的輸出節點和地之間；